特高壓換流站設(shè)備檢修關(guān)鍵問題探究

李業(yè)譜 劉競驍

摘要：目前，科技突飛猛進，隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，直流輸電系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用到了全國。在直流輸電系統(tǒng)中，為了完成交流電到交流的轉(zhuǎn)換或?qū)⒅绷髯儞Q為交流電，為了實現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定和電能質(zhì)量的要求，建立了特高壓換流系統(tǒng)。因此，加強特高壓換流站的設(shè)備維護，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性是十分重要的。本文將圍繞特高壓換流站狀態(tài)檢修現(xiàn)狀展開論述，來分析特高壓換流站設(shè)備維護要點。

關(guān)鍵詞：特高壓;換流站設(shè)備檢修;關(guān)鍵問題探究

引言

根據(jù)目前實際情況來看，高壓直流輸電系統(tǒng)主要是由逆變站、整流站、高壓運行線路及其他附屬設(shè)備等共同組合而成，其中換流站設(shè)備又包含交流場設(shè)備、直流場設(shè)備及閥廳設(shè)備等結(jié)構(gòu)，而運行系統(tǒng)中最常見的即為消防系統(tǒng)、用電系統(tǒng)、監(jiān)視系統(tǒng)及尋呼系統(tǒng)等。同時根據(jù)現(xiàn)階段特高壓換流站設(shè)備實際運行情況來看，需要及時進行針對性項目方案制定落實，進而徹底突破以往傳統(tǒng)盲目性缺陷，促使特高壓換流站設(shè)備檢修安全可靠性能得到最大限度提升。

1特高壓換流站定期進行設(shè)備檢修的必要性

基于設(shè)備自身功能及數(shù)量來看，特高壓換流站具體包含換流閥、交流濾波器、換流變壓器、控制保護及其他絕緣構(gòu)件等設(shè)備，并且具有絕緣間隔較大、旋轉(zhuǎn)設(shè)備較多及彼此聯(lián)系較為緊密等特點。這些功能各異、數(shù)量繁雜的設(shè)備通過各種形式連接成為一個整體，檢修工作既是難點又是重點。定期開展設(shè)備檢修，其重要性主要體現(xiàn)在以下幾個方面：其一，可以及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，做到防患于未然。很多情況下，換流站設(shè)備故障的形成，都會經(jīng)歷一個漫長的過程。例如絕緣老化、零件銹蝕等。通過開展設(shè)備檢修，可以盡早發(fā)現(xiàn)問題，提前采取處理，避免問題負(fù)面影響的擴大化。其二，能夠確保換流站正常運行，降低經(jīng)濟損失。定期檢修可以大幅度降低嚴(yán)重故障的發(fā)生概率，避免因為設(shè)備故障問題導(dǎo)致特高壓換流站停運，從而維護了電網(wǎng)安全和正常運行。

2特高壓換流站狀態(tài)檢修現(xiàn)狀

目前，特高壓換流站的主要維修方法主要故障排除、定期維護和狀態(tài)檢修三種。故障排除也稱為事后維護，僅在設(shè)備出現(xiàn)故障后進行維修和改造。但對于特高壓換流站，必須實時地保持電氣設(shè)備的正常，確保電力的安全和穩(wěn)定傳輸。因此這種維修方法不能單獨用于換流站的維護;定期維護是設(shè)備的平均壽命和低故障率的有效保障。在維修方法的基礎(chǔ)上，可以根據(jù)計劃時間或維修周期、或者根據(jù)維修間隔，來編制維修計劃，進行高壓電力設(shè)備的預(yù)防性試驗，統(tǒng)一制定規(guī)章制度。它重點針對檢修項目、檢修間隔和檢修周期等方面，并對高壓電力設(shè)備進行預(yù)防性的試驗?；跔顟B(tài)維修是根據(jù)設(shè)備狀態(tài)進行的預(yù)防性操作。通過對電氣設(shè)備的運行、檢查測試狀態(tài)和監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，對其發(fā)展趨勢進行了預(yù)測和診斷，并對高壓設(shè)備的壽命進行估算，并對維修項目進行指導(dǎo)，可以有效維護周期。在對特高壓變頻器狀態(tài)參數(shù)實時監(jiān)測的基礎(chǔ)上，狀態(tài)檢修能反映狀態(tài)信息參數(shù)的相對變化，并給出明確的閾值和相關(guān)判據(jù)來判斷設(shè)備是否需要維修。這樣可以提高特高壓直流輸電系統(tǒng)的能量利用率，減少了不必要的維護，彌補了計劃維護的不足。

3特高壓換流站設(shè)備檢修要點

3.1積極研究調(diào)相機在線監(jiān)測技術(shù)與應(yīng)用

積極研究調(diào)相機在線監(jiān)測技術(shù)，實現(xiàn)大型旋轉(zhuǎn)熱備用設(shè)備的實時、有效監(jiān)控。將現(xiàn)有的工況運行參數(shù)及狀態(tài)量增加趨勢分析和遠(yuǎn)傳診斷功能，同時可將現(xiàn)有的換流站水泵振動、溫度監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、漏水監(jiān)測等技術(shù)應(yīng)用于調(diào)相機。該技術(shù)已在部分新建工程應(yīng)用，后續(xù)需與換流站在線監(jiān)測系統(tǒng)整合與應(yīng)用。調(diào)相機在線監(jiān)測狀態(tài)量包括：定子鐵心溫度、定子繞組溫度、定子端部結(jié)構(gòu)件溫度、軸承絕緣、軸瓦溫度、溫濕度、冷卻器漏水、工況參數(shù)、調(diào)相機冷熱風(fēng)溫、軸振動、軸承座振動、隔音罩進出風(fēng)溫、電刷狀態(tài)、局放、絕緣過熱、匝間、軸承潤滑油溫度、流量等。

3.2重視新技術(shù)、新設(shè)備在檢修工作中的運用

現(xiàn)階段換流站中設(shè)備更加復(fù)雜、自動化水平更高，如果仍然按照傳統(tǒng)的檢修模式，不僅效率較低，而且無法完成深度檢修，很多故障也無法從根本上排除。因此，檢修工作也必須與時俱進的創(chuàng)新和發(fā)展。要嘗試應(yīng)用一些新技術(shù)、新設(shè)備，輔助完成換流站設(shè)備檢修工作。例如，定期開展紅外線測溫和紫外線帶電檢測工作，并且還要對換流站油色譜進行在線和離線兩種類型檢測，保證在線監(jiān)測頻率在1次/h，而離線監(jiān)測頻率則在1次/4h范圍內(nèi)，便于隨時掌握設(shè)備運行情況。在進行單閥接地故障檢測過程中，應(yīng)保證健全閥組正常重啟保護動作順序。

3.3做好換流站設(shè)備狀態(tài)檢修

隨著電力行業(yè)發(fā)展重視程度的不斷加深，導(dǎo)致越來越多先進技術(shù)手段是層出不窮，無論是基于制作工藝還是檢修步驟方面來看都發(fā)生了較大改變，甚至一些重要設(shè)備檢修工作已實現(xiàn)智能化和自動化目標(biāo)，為設(shè)備檢修取得良好成效創(chuàng)造了良好條件，并且特高壓環(huán)境下在對換流站設(shè)備運行情況進行了解時，相關(guān)工作人員還要針對數(shù)據(jù)信息展開深入化分析，進而將此作為重要參考依據(jù)可準(zhǔn)確檢測到設(shè)備運行期間是否存在故障隱患，便于及時采取相應(yīng)措施有效解決。在此期間還需注意一點就是設(shè)備在線監(jiān)測，即為由以往計劃檢修向狀態(tài)檢修過渡，管理方式也要進行一定程度改變，只有這樣才能大大延長設(shè)備整體使用壽命。例如：工作人員可在特高壓換流站設(shè)備上進行監(jiān)測傳感器的安裝，在此基礎(chǔ)上利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)展開換流站設(shè)備自動在線監(jiān)測工作，促使設(shè)備運行達(dá)到最佳狀態(tài)。在此以某電力企業(yè)為例，其在開展特高壓換流站設(shè)備檢修工作時，主要采取方法即為狀態(tài)檢修模式，定期開展紅外線測溫和紫外線帶電檢測工作，并且還要對換流站油色譜進行在線和離線兩種類型檢測，保證在線監(jiān)測頻率在一次/小時，而離線監(jiān)測頻率則在一次/4h范圍內(nèi)，便于隨時掌握設(shè)備運行情況。除此之外，直流場一次設(shè)備的預(yù)防性內(nèi)容還應(yīng)包括以下兩點：①溫度要求。如果絕緣體表面存在凝露或是水膜情況，那么該絕緣體表面電阻勢必會大大降低，泄露電流也會逐漸上升，甚至嚴(yán)重情況下還有可能致使絕緣體表面出現(xiàn)變形情況，電流分布更是不均衡，進而對最終測量結(jié)果帶來影響，因而這就需要嚴(yán)格要求試驗環(huán)境具體溫度低于5℃，從而防止檢測出現(xiàn)重大失誤。②表格要求。往往數(shù)據(jù)資料等信息要在具體開展試驗前就已完成，格式與以往保持一致，并且在對實驗報告進行上交時要兩種形式同時進行，即書面和電子版本，便于為數(shù)據(jù)信息真實可靠性提供良好保障。

3.4樹立全過程設(shè)備管理理念

在換流站設(shè)備檢修工作中，樹立全過程管理理念，分別從事前、事中和事后采取針對性措施，將設(shè)備故障帶來的損失降到最低。事前管理即上文所說的做好預(yù)防性檢查，及時發(fā)現(xiàn)和盡快排除隱患;事中管理就是要根據(jù)以往設(shè)備檢修經(jīng)驗，制定常見故障問題的應(yīng)急方案，即便是換流站設(shè)備出現(xiàn)了突發(fā)故障，也能夠第一時間采取應(yīng)急維修策略，從而進行有效控制，防止設(shè)備故障危害影響的擴大化;事后管理就是在每次檢修后，填寫維修表，總結(jié)經(jīng)驗，為今后更高質(zhì)量開展設(shè)備檢修工作提供必要的參考。

結(jié)語

特高壓直流換流站不同于常規(guī)變電站和換流站。國家電網(wǎng)公司在設(shè)備維修方面積累了大量的技術(shù)和管理經(jīng)驗。特高壓直流輸電的停電方式安排涉及經(jīng)濟、電力系統(tǒng)安全、現(xiàn)場施工安全等諸多因素。在不同的外部條件下，決定項目工期的主要因素是不一樣的。因此，要綜合和因素進行考慮。

參考文獻

[1]姚青強，靳海路，徐志剛.500kV換流站GIS設(shè)備故障分析處理及防范[J].華中電力，2011，24（2）：45-48.